本研究以浙江安吉县马尾松低效林为主要研究对象,利用带状补植阔叶树种和抚育目标树作为改造措施,探究其对马尾松林的林木生长、生物多样性、林分固碳增汇能力、林分截水蓄水能力和土壤肥力的影响,分别使用模糊综合评判法、灰色关联度法和主成分分析法对林分质量进行综合量化评价,最后使用拉开档次综合评价法统合这三种评价结果。研究结果:补植改造有利于提高林分蓄积、截水蓄水量、林分碳贮量和土壤肥力,促进灌木与草本植物物种种类增加。抚育处理可以显著提高林分蓄积,对灌木多样性、草本多样性、林分碳贮量和截水蓄水量无显著影响;改造前期,相比抚育处理,未抚育更有利于提高土壤肥力;但改造后期,抚育与未抚育无显著性差异;从长远角度考虑,抚育改造有利于林分碳贮量和土壤肥力的提高。林分质量综合评价结果:改造后期抚育>天然马尾松阔叶混交林>改造后期未抚育>改造中期未抚育>改造中期抚育>改造初期抚育>改造初期未抚育>马尾松低效林;补植阔叶树种可以显著提高林分综合质量。长期来看,抚育处理比未抚育处理更有益于提高林分综合质量。通过探讨两种改造模式对林分多功能的影响,为优化马尾松低效林经营模式提供借鉴。